JPH01182993A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH01182993A
JPH01182993A JP63004934A JP493488A JPH01182993A JP H01182993 A JPH01182993 A JP H01182993A JP 63004934 A JP63004934 A JP 63004934A JP 493488 A JP493488 A JP 493488A JP H01182993 A JPH01182993 A JP H01182993A
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JP
Japan
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memory cell
column
cell group
column gate
column decoder
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Pending
Application number
JP63004934A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kashimoto
栢本 浩
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体記憶装置、特にスタティック型ランダム
アクセスメモリ(以下SRAMと略す)のカラムゲート
制御回路に関する。
[従来の技術] 第6図は従来のカラムゲート制御回路(3)を含むSR
AMの回路図で、第3図及び第4図は第6図のメモリセ
ルアレイの分割方法を詳細に示した図であり、第7図は
4 bit構成のSRAMに従来のカラムゲート制御回
路(3)を適用した場合の回路図である。
第6図のカラムゲート制御回路(3)では、カラムアド
レス情報(A、A  ・・・A )を解読するL   
2   n カラムデコーダ群(4)内のそれぞれのカラムデコーダ
(CL  、 CL  ・・・CL  )の出力(C,
c2゜1 2  α      l ・・・C)は、それぞれが選択するカラムゲートα (2)のゲートに直接接続されている。
第7図の回路図を用いて更にその状態を詳細に説明する
と、カラムデコーダ群(4)内の1個のカラムデコーダ
の出力は、各メモリセル群の各ビット(1101,Il
o 2. I703. Ilo 4)毎に1個のカラム
ゲートのゲートに接続されており、メモリセル群がNブ
ロックあると、1個のカラムデコーダの出力は全部で4
XN個のカラムゲートと接続される− このような従来のカラムゲート制御回路(3)を用いた
回路の動作を、第3図、第4図、第6図及び第7図の回
路図、並びに第8図に示した特性図を参照しながら説明
する。なお、説明を簡略化するため、アドレスに入力信
号が入力され、メモリセル群のブロック1内のワード線
W11が選択され、更に、カラムデコーダ群(4)内の
カラムデコーダCL1が選択される場合についてに述べ
る。
まず、第3図の回路において、読み出そうとするメモリ
セル群行アドレス情報を行アドレス信号線(R,R,・
・・R)に入力し、その入力を1  2    ta 行デコーダ(3I)により解読して前置ワード線PW1
を活性化させる。更に、メモリセル群選択線(BS  
、BS  、・・・BS、)のBS、に選択信号を与え
、論理回路G11を介してWllを活性化させる。
ワード線W1□が活性化されると、第6図の回路におい
て、それに接続された0個のメモリセル(M C1(1
,1)、・・・・・・M Ct <。、1))が全て活
性化される。そして、それらのメモリセルの情報は、そ
れぞれに接続されたビット線(BL、BLll    
  11″ ・・・B L   B L 、、)に出力される。
IC’ ゛また、第7図の回路においてカラムアドレス情報(A
、A、・・・A )が入力されると、カラ1  2  
  n ムチコーダー群(4)内のカラムデコーダCL1が選択
される。カラムデコーダCL、の出力C1は前述したよ
うに4XN個のカラムゲートと接続されており、カラム
デコーダCL1が選択されると、カラムデコーダがアン
ド回路で構成されている場合その出力C1は第8図に示
すように低レベル(以下(L)と示す)から高レベル(
以下(H)と示す)にゆっくりと立ち上がっていく。
この時、出力C1に接続されたカラムゲート(4XN個
)は全てオンするが、ワード線はブロック1内のワード
線W11がオンしているだけであるので、データ線(D
B、DB  ・・・DB、。
「η)にはブロック1内のデータが伝送されていく。
以上の動作は第3図のメモリセルアレイの構成の場合で
あるが、第4図に示したメモリセルアレ−イの構成の場
合でも全く同様である。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記の従来技術では、メモリセルアレイがN個
のブロックに分割されたβビット構成のSRAMに使用
した場合には、カラムデコーダ群内の1個のカラムデコ
ーダの出力にはN×β個のカラムゲートが接続されるこ
とになり、カラムデコーダの出力の寄生容量は大きなも
のとなり、その出力波形も第8図の01・・・Caで示
したように立ち上りが非常に鈍くなってしまい、SRA
Mの高速化を実現していく際大きな問題となる。
また、SRAMにおいては、高集積化が行なわれていく
につれてメモリセルアレイの分割数が増加していく傾向
にあり、従来の技術をこのまま使用していくと、高集積
化を行なえば行なう程、その分割数に比例して上記の寄
生容量が増加していくため、更にカラムデコーダの出力
波形は鈍くなっていってしまう。
この出力波形のなまりを修正する方法には、カラムデコ
ーダ群内のカラムデコーダの能力を上げていく方法が考
えられるが、この方法だと、カラムデコーダを形成する
パターンサイズが大きくなってしまい、SRAM全体の
チップサイズの増加を招いてしまう上に、カラムデコー
ダでの消費電力も増加してしまう。また、選択されたブ
ロックだけでなく、非選択ブロックのカラムゲートも活
性化されるため、ビット線からデータ線への電流径路が
増え、低消費電力のSRAMの実現化に際して問題とな
っている。
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、カラムデコーダの出力波形のなまりを抑えると
共に、高速で、且つ低消費電力の半導体記憶装置を得る
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る半導体記憶装置は、メモリセルをマトリク
ス状に配置したメモリセルアレイを分割して配置した複
数個のメモリセル群と、この複数個のメモリセル群の少
なくとも1つを選択するメモリセル群選択線と、アクセ
スすべきメモリセルツカラム情報を解読する第1のカラ
ムデコーダとを有する。半導体記憶装置において、前記
第1のカラムデコーダの出力と前記メモリセル群選択信
号との論理を組む第2のカラムデコーダを設け、その出
力をカラムゲート選択信号としてメモリセル群のカラム
ゲートに入力する。
[作用] 本発明において、第2のカラムデコーダにより、メモリ
セル群のカラムアドレス情報を解読する第1のカラムデ
コーダの出力とメモリセル群選択信号との論理を組んで
、その出力をメモリセル群のカラムゲートにカラムゲー
ト選択信号として送出するので、選択されるメモリセル
群のカラムゲートだけをオンし、選択されないメモリセ
ル群のカラムゲートをオフさせることができる。このこ
とによって、非選択のメモリセル群のビット線からデー
タ線への電流径路を遮断することができる。
また、第2のカラムデコーダによる上記の論理をとれば
、カラムゲート選択信号を、各メモリセル群ごとに独立
に構成することができるので、カラムゲート選択信号線
1本当りの寄生容量を減らすことが可能で、このことに
よりカラムゲート選択信号を高速に伝達することができ
る。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例に係る半導体記憶装置(SR
AM)の回路図で、第2図は4 bit構成のSRAM
に本発明を実施した回路図である。ま 。
た、第3図及び第4図は第1図又は第2図のメモリセル
アレイ(L)の分割方法を詳細に示した図であり、第5
図は第1図又は第2図の回路の特性を示した図である。
第1図の回路ではカラムアドレス情報(A1゜A 、・
・・An)を解読するカラムデコーダ群(4)内のそれ
ぞれのカラムデコーダ(CL、CL・・・CL  )の
出力(C,C2・・・Ca)は、各メα       
      l モリセル群ごとに配置された分割カラムデコーダ(Di
vided Column Decorder 、以下
DCDと略す)(BCL  、BCL   −BCL 
  、BCL、。
11    12’      lα ・・・・・・BCL     、BCL   )のうち
、対応N(α−1)      Nα するDCDに接続されている。各DCDの出力はカラム
ゲート選択信号線(BCBC。
11’   12  °°゛°°。
BC,BC,・・・”””N(a−1)””   )l
α   21             Nαと接続さ
れており、それらは、それぞれのメモリセル群内のカラ
ムゲートに接続されている。
次に、第2図の4 bit構成のSRAMで本発明を実
施した回路図を用いて、回路の接続に関して詳細に述べ
る。第2図において、カラムデコーダ群(4)カラムデ
コーダの出力(C,C2,・・・Ca)は、それぞれ各
メモリセル群ごとに配置されたDCDのゲートに接続さ
れており、1個のカラムデコーダの出力はN個のDCD
と接続されている。更に、DCDの出力であるカラムゲ
ート選択信号線(BC、BC−BC、BC2,。
11     12’        1  α・・”
”N((Z−1) 、BC)は、各々メモリセルNα 群内の各ヒツト(+101. Ilo 2. Ilo 
3. l104)ごとに1個のカラムゲートに接続され
ており、1本のカラムゲート選択信号線には4個のカラ
ムゲートが接続されている。
以上の回路の動作を、第1図〜第4図の回路図及び第5
図の特性図を参照しながら詳細に説明する。なお、説明
の簡略化のため、アドレスに入力信号が入力され、メモ
リセル群のブロック1内のワード線W11が選択され、
更に、カラムデコーダー群(4)内のカラムデコーダC
L1が選択される場合について以下に述べる。
まず、第3図において、読み出そうとするメモリセルの
行アドレス情報を行アドレス信号線(R,R,・・・R
)に入力し、その入力を行1     2      
  m デコーダ(31)により解読して前置ワード線PW1を
活性化する。更に、メモリセル群選択線(BS  、B
S  、・・・BSN)のBSlに選択信号を与え、論
理回路G1□を介してワード線W1□を活性化させる。
ワード線W1□が活性化されると、第1図において、そ
れに接続された0個のメモリセル” Mol(1,1)
’  1(2,1)’ ”’ Mol(C−1)’がC 全て活性化され、それらのメモリセルの情報は。
それぞれ接続されたビット線(BL  、q。
・・・・・・B L   B L tc)に出力される
■C″ また、第2図において、カラムアドレス情報(A、A2
.・・・A )が入力されると、カラムi      
        n デコーダ群(4)内のカラムデコーダCL、が選択され
、その出力C1は第5図に示すように(L)から(H)
へと立ち上がる。出力CIが(H)に変化すると、メモ
リセル群選択信号が与えられているメモリセル群選択線
BS、のメモリセル群内のBCD群(10)のBCL1
□が選択され活性化される。このBCL1□が活性化さ
れると、それに接続されたカラムゲート選択信号線BC
11が(L)から(H)に変化し、更にそれに接続され
た各ビットごとの4つのカラムゲートがオンし、それぞ
れのビット線のデータがデータ線に出力される。
以上の動作は第3図のメモリセルアレイの構成の場合で
あるが、これは第4図に示したメモリセルアレイの構成
を用いた場合でも全く同様である。
上記の回路動作から明らかなように、本実施例では選択
されたメモリセル群内のカラムゲートだけを活性化し、
非選択メモリセル群内のカラムゲートをオフすることに
よって、非選択メモリセル群内のビット線からデータ線
への電流径路を完全に遮断しており、このため、低消費
電力のSRAMを実現することができる。また、第2図
において、カラムデコーダの出力(C、C、・・・C)
l  2   α は、1本当りN個のDCDの寄生容量だけであり、また
、カラムゲート選択信号線(BC,BC1112゜ ・・・BC)は1本当たりわずか4個のカラムゲlα −ト分の寄生容量しかない。従って、それぞれの波形変
化は、第5図に示した特性図の中で示したように鋭くな
っている。
このことにより、従来はデータ線にメモリセルのデータ
が現われるのに第8図に示したようにt1時間要してい
たのに対し、本実施例では第5図に示したようにt2時
間となり、Δを時間高速にデータを伝送することができ
ている。
また、メモリセルアレイがN個のブロックに分割された
βビット構成のSRAMにおいて、従来の技術では、1
本のカラムデコーダの出力にはN×β個のカラムゲート
の寄生容量があったため、分割数をy個増やせば81個
分の寄生容量の増加を招き、高集積化のSRAMでの適
用が困難であった。しかし本実施例では、SRAMのビ
ット構成が変わらないかぎりカラムゲート選択信号線の
寄生容量は変化しない上に、カラムデコーダの出力でも
y個のDCD分の寄生容量の増加だけに抑えることがで
き、今後SRAMの高集積化が行なわれ、メモリセルア
レイの分割数が増えても、カラムゲート制御系の信号線
でめ寄生容量の増加を最小限に抑えることができる。
また、カラムデコーダの出力及びカラムゲート選択信号
線の寄生容量が抑えられる分、カラムデコーダー及びD
CDの能力を抑えることができ、このためパターン面積
を小さくすることができる上に、消費電力を抑えること
もできる。
なお、上記実施例ではカラムデコーダ及びDCDが共に
アンドゲートで構成されている場合について説明したが
、これらをナントゲート、ノアゲート、インバータ等を
組み合わせた回路構成に変更したとしても同様な効果が
得られることはは言うまでもない。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、カラムゲート選択信号を
、メモリセル群選択信号を含んだ論理で構成したことに
よって、選択するメモリセル群のカラムゲートだけをオ
ンし、非選択のメモリセル群のカラムゲートをオフさせ
ることができる。このことによって非選択のメモリセル
群での直流径路を遮断することができ、低消費電力のS
 RA Mを実現することができる。また、上記の論理
をとれば、カラムゲート選択信号を各メモリセル群ごと
に独立させて構成することができるので、カラムゲート
選択信号線1本当りの寄生容量を減らすことができる。
このためカラムゲート選択信号を高速に伝達することが
可能となり、高速のSRAMを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る半導体記憶装置の回路
図である。 第2図は4bit構成のSRAMに本発明を実施した回
路図、第3図及び第4図はメモリセルアレイの分割方法
を示す回路図、第5図は上記実施例の特性図である。 第6図は従来例に係る半導体記憶装置の回路図、第7図
は4 bit構成のSRAMの従来例を示す図、第8図
は従来例の特性図である。 (1)・・・メモリセルアレイ (2)・・・カラムゲート (3)・・・カラムゲート制御回路 (4)・・・第1のカラムデコーダ群 (10) (20)・・・(NO)・・・第2のカラム
デコーダ群(31)・・・行デコーダ PW1〜P W A・・・前置ワード線01□〜GNA
・・・論理回路 Wl、〜WNA・・・ワード線 代理人 弁理士 佐々木 宗 治 第5図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. メモリセルをマトリクス状に配置したメモリセルアレイ
    を分割して配列した複数個のメモリセル群と、この複数
    個のメモリセル群の少なくとも1つを選択するメモリセ
    ル群選択線と、アクセスすべきメモリセルのカラム情報
    を解読する第1のカラムデコーダとを有する半導体記憶
    装置において、前記第1のカラムデコーダの出力と前記
    メモリセル群選択信号との論理を組む第2のカラムデコ
    ーダを設け、その出力をカラムゲート選択信号としてメ
    モリセル群のカラムゲートに入力することを特徴とする
    半導体記憶装置。
JP63004934A 1988-01-14 1988-01-14 半導体記憶装置 Pending JPH01182993A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134469A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Elpida Memory Inc 半導体記憶装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58211393A (ja) * 1982-06-02 1983-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体メモリ装置
JPS60246088A (ja) * 1984-05-21 1985-12-05 Hitachi Ltd 半導体記憶装置

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